[發(fā)明專利]一種輕載低速齒輪斷齒修復(fù)堆焊用特種焊條

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110363360.4
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102489891A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊慶祥;楊育林;周野飛;齊效文
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: B23K35/22
• 分類號: B23K35/22;B23K35/24;B23K35/40
• 代理公司: 石家莊一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 續(xù)京沙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種焊條，特別涉及堆焊用焊條。

背景技術(shù)

齒輪是機(jī)械傳動中應(yīng)用最廣泛的零件之一，在汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、起重機(jī)械等產(chǎn)品中不僅有重要的作用，而且用量相當(dāng)大。齒輪按材料種類主要有鍛鋼、鑄鋼、鑄鐵和有色金屬。其中，鍛鋼應(yīng)用最廣泛，通常重要用途的齒輪都采用鍛鋼制造。具體齒輪材料的選用主要是根據(jù)齒輪工作時載荷的大小、轉(zhuǎn)速的高低及齒輪的精度要求來確定。按齒輪承受載荷一般分為輕載荷、中載荷和高載荷；按齒輪轉(zhuǎn)速一般分為低速齒輪(1~9?m?/s)、中速齒輪(6~10?m?/s)和高速齒輪(10~15?m?/s)；按齒輪精度一般為6~8級(中、低速)和8~12級(高速)，汽車、拖拉機(jī)齒輪精度一般為6~8級。

齒輪傳動的失效形式及影響因素較多，其中齒輪輪齒斷裂（斷齒）是較為常見的齒輪損傷形式，也是造成齒輪失效的重要原因。斷齒是輕載、低速鍛鋼齒輪損傷的主要形式，特別是斷齒一般為突發(fā)事件，在沒有備用齒輪的情況下，斷齒會嚴(yán)重的影響正常的生產(chǎn)，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

近幾年來，國內(nèi)外許多企業(yè)試圖通過堆焊的方式來修復(fù)斷齒的輕載、低速鍛鋼齒輪，但由于輕載、低速鍛鋼齒輪是由低碳鋼或中碳鋼制造，其碳當(dāng)量較高，特別是在現(xiàn)場沒有焊前預(yù)熱和焊后熱處理的條件下，在齒輪表面上極易出現(xiàn)裂紋，降低齒輪焊后質(zhì)量甚至修復(fù)失敗，從而限制了輕載、低速鍛鋼齒輪斷齒堆焊修復(fù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

專利“復(fù)合雙金屬大型齒輪再制造技術(shù)用堆焊焊條”（專利號ZL200510007159.7），主要針對尺寸直徑在3-5米的大型齒輪因表面磨損，通過堆焊恢復(fù)其表面尺寸，而不是斷齒修復(fù)；一種“鑄鐵齒輪斷齒修復(fù)堆焊用特種焊條”和一種“鑄鋼齒輪斷齒修復(fù)堆焊用特種焊條”，主要針對鑄鐵和鑄鋼齒輪斷齒修復(fù)，而不是輕載、低速鍛鋼齒輪。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種容易焊接、焊后抗開裂、壽命長且價格低廉的輕載、低速齒輪斷齒修復(fù)堆焊用特種焊條。

本發(fā)明的特種堆焊焊條，其藥皮化學(xué)成分的重量百分比為（wt%）：大理石50－55，白土子4－6，螢石25－30，石英1－3，中碳鉻鐵1－3，鈦鐵1－3，高碳錳鐵1－3，硅鐵1－3，三氧化二鑭1－3，金屬鎳1－3。焊芯為H08A鋼焊絲。

上述藥皮原料中的鈦鐵、高碳錳鐵和硅鐵可以聯(lián)合脫氧，凈化堆焊熔池；中碳鉻鐵可以控制一定的碳含量和鉻含量，提高堆焊金屬的淬透性，并形成少量的含鉻碳化物，保證適當(dāng)堆焊金屬的耐磨性；合金元素錳可保證堆焊金屬具有較高的強(qiáng)度和抗疲勞性能；三氧化二鑭也可以脫氧、脫硫，凈化堆焊熔池，還可以細(xì)化焊后一次結(jié)晶組織和二次結(jié)晶組織，變質(zhì)夾雜物，改善堆焊金屬的韌性，提高堆焊金屬的抗開裂性能；金屬鎳粉可改善堆焊組織，改善應(yīng)力分布，提高堆焊金屬的抗開裂性能。

本發(fā)明焊條的制備方法：

1、對部分原料進(jìn)行鈍化處理：

ａ、將硅鐵粉末加熱，在720－750℃保溫1小時，

ｂ、將中碳鉻鐵粉末加熱，在550－600℃保溫1小時，

ｃ、將高碳錳鐵粉末加熱，在300－350℃保溫1小時。

2、混合：將上述藥皮的各種原料放入混料機(jī)進(jìn)行充分混合，然后再加入水玻璃粘結(jié)劑攪拌均勻，該水玻璃的模數(shù)為2.7-3.0，波美度為48－50。

3、壓制：用焊條涂敷機(jī)將上述混勻的物料擠壓在H08A鋼焊絲上。

4、干燥：在100-200℃對焊條進(jìn)行干燥。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、通過堆焊的輕載、低速鍛鋼齒輪經(jīng)磨削或切削加工后可以代替經(jīng)整體生產(chǎn)的齒輪，不僅減少了制造工序，節(jié)省了原料和能源，同時其使用壽命是原齒輪的3倍。

2、該焊條修復(fù)斷齒，不用焊前對齒輪進(jìn)行預(yù)熱，焊后不用熱處理，現(xiàn)場使用方便，易于焊接，焊后不開裂，焊接質(zhì)量明顯提高，硬度范圍為HBS?200?~280。

3、此特種焊條不僅可以應(yīng)用到系列減速箱，而且也可以應(yīng)用到冶金機(jī)械、中載機(jī)械、機(jī)床行業(yè)等所普遍存在的輕載、低速齒輪斷齒堆焊修復(fù)，具有重要的工程意義，其市場空間十分廣闊。

具體實施方式

實施例1：